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高中化学十六种工业制备的考点复习提纲(原创)

1.氯碱工业(gōngyè)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑Cl2+碱=氯化物+次氯酸盐+水如:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(石灰乳)高考(ɡāo kǎo)考点:电解装置、离子交换膜、进出物质2.工业(gōngyè)制取硫酸沸腾(fèiténg)炉:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2接触(jiēchù)室:2SO2+O22SO3(五氧化二钒V2O5)吸收塔:SO3+H2O=H2SO4解决三个问题:①黄铁矿充分燃烧;②充分利用热量;③解决SO3吸收时的酸雾问题。

3.工业制取硝酸4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO(催化剂:铂Pt)设备:氧化炉、吸收塔吸收剂:水或稀硝酸浓缩剂:硝酸镁或浓硫酸尾气吸收剂:氢氧化钠溶液。

(NO+NO2+NaOH=2NaNO2+H2O)注意点:在吸收反应进行过程中补充一些空气,使吸收生成的NO再氧化为NO2,NO2溶于水又生成HNO3和NO,经过多次的氧化和吸收,二氧化氮可以完全地被水吸收,能够尽可能多地转化为硝酸。

因此起始物和反应终产物物质的量间转化关系为:1molNH3 ~ 1molHNO3。

4.工业合成氨:N2+3H22NH3(催化剂:还原铁粉Fe)①化合反应(huà hé fǎn yīnɡ);②氧化(yǎnghuà)还原反应;③非离子反应(lí zǐ fǎn yīn ɡ);④可逆反应(kěnì-fǎnyìng);⑤放热反应(fànɡ rè fǎn yìng);⑥气体体积减小的反应。

【理论】根据化学反应速率的知识,升温、增大压强、及使用催化剂都可以是合成氨的化学反应速率增大;降温、增大压强可以提高平衡时混合物中氨气的含量。

【实际】压强有研究表明,在400℃,压强超过200MPa时,不使用催化剂,氨便可以顺利合成,但实际生产中,太大的压强需要的动力就大,对材料要求也会增高,这就增加了生产成本,因此,受动力材料设备影响,目前我国合成氨厂一般采用20MPa~50MPa。

温度从理想条件来看,氨的合成在较低温度下进行有利,但温度过低,反应速率会很小,并且在500℃时催化剂铁触媒的活性最大,故在实际生产中,一般选用500℃。

催化剂采用铁触媒(以铁为主,混合的催化剂),铁触媒在500℃时活性最大,这也是合成氨选在500℃的原因。

最后,制得的氨量也不算多,还可以采取迅速冷却,使气态氨变为液态氨。

也可原料重复利用。

但对于合成氨反应中的铁催化剂,O2、CO、CO2和水蒸气等都能使催化剂中毒。

但利用纯净的氢、氮混合气体通过中毒的催化剂时,催化剂的活性又能恢复,因此这种中毒是暂时性中毒。

相反,含P、S、As的化合物则可使铁催化剂永久性中毒。

催化剂中毒后,往往完全失去活性,这时即使再用纯净的氢、氮混合气体处理,活性也很难恢复。

5.从海水中提取镁(活泼金属冶炼:电解法)①贝壳煅烧成石灰:CaCO3CaO+CO2↑②石灰制成石灰乳:CaO+H2O=Ca(OH)2③沉淀池中制得氢氧化镁沉淀:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2④氢氧化镁与盐酸反应:Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+2H2O⑤电解熔融的氯化镁得到金属镁:MgCl2 (熔融) Mg+Cl2↑【考点】操作⑤的条件:在干燥的HCl气流中,并加热。

6.从铝土矿中提取铝(活泼金属冶炼:电解法)(1)酸溶法(先酸后碱)【考点】制备氢氧化铝的2路线:偏铝酸根+过量CO2(2)碱溶法《必修(bìxi ū)1》P64或(先碱后酸)试剂(shìjì)A:盐酸(yán suān)试剂(shìjì)B:氨水(ān shuǐ)【考点】制备氢氧化铝的1路线:可溶性铝盐+过量氨水此外,电解熔融状态的Al2O3时,加入六氟铝酸钠Na3AlF6,俗称冰晶石。

思考:为什么不电解熔融状态的氯化铝呢?7.高炉炼铁(较活泼金属冶炼:热还原法)(1) 原料(yuánliào):铁矿石、焦炭(jiāotàn)、空气(k ōngq ì)、石灰石 (2) 条件(ti áoji àn):高温 (3) 设备:炼铁(li àn ti ě)高炉 (4) 原理:热还原法①提供热量,制CO :C+O2CO2CO 2+C 2CO②炼铁Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2 ③去炉渣:CaCO 3CaO+CO 2↑CaO+SiO 2CaSiO 3【概念】1.铁矿石(一般是赤铁矿Fe 2O 3,或磁铁矿Fe 3O 4,或菱铁矿FeCO 3,或黄铁矿FeS 2等)2.生铁:生铁与熟铁、钢一样,都是铁碳合金,它们的区别是含碳量的多少不同。

一般把含碳量小于0.2%的叫熟铁,含碳量0.2~1.7%的叫钢,含碳1.7%以上的叫生铁。

生铁一般分三类:炼钢铁、铸造铁以及作铁合金用的高炉锰铁和硅铁。

8.炼铜(1) 水法炼铜(也称胆铜法)的原理:CuSO 4+Fe=Cu+FeSO 4(我国宋代) (2) 干法炼铜(也称火法炼铜):2FeS +3O 22FeO+2SO 2 2FeO+SiO 22FeO·SiO 22Cu 2S +3O 22Cu 2O+2SO 2 Cu 2S+2Cu 2O6Cu+SO 2(3) 粗铜的精炼(用电化学原理分离、提纯铜)阳极(粗铜):Cu -2e -=Cu 2+ 阴极(精铜):Cu 2++2e -=Cu9.三大传统无机非金属材料(玻璃、水泥、陶瓷)10.工业制硅(自然界中无单质硅)反应原理:SiO 2+2C Si+2CO↑(注意产物:CO )得到不纯的粗硅。

水泥玻璃陶瓷主要原料石灰石、粘土、石膏(辅料)纯碱、石灰石、石英 粘土 主要设备 水泥回转窑 玻璃熔炉 陶瓷窑 反应条件 高温高温 高温反应原理 复杂的物理化学变化 Na 2CO 3+SiO 2Na 2SiO 3+CO 2↑ CaCO 3+SiO 2CaSiO 3+CO 2↑ 复杂的物理化学变化生产过程 略略略主要成分 硅酸三钙3CaO ·SiO 2硅酸二钙2CaO ·SiO 2铝酸三钙3CaO ·Al 2O 3 硅酸钠 Na 2SiO 3 硅酸钙 CaSiO 3 二氧化硅 SiO 2成分复杂主要性质水硬性:无论在水中还是在空气中均能硬化(不可逆过程)透明、无固定的熔点,可在某一温度范围内软化 抗氧化、抗酸碱、抗腐蚀、耐高温、绝缘等粗硅需进行精制Si+2Cl2SiCl4↑SiCl4+2H2Si+4HCl,这样就可得到纯度较高的多晶硅。

11.侯氏制碱法(又名联合制碱法)NaCl(饱和(bǎohé))+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑考点(kǎo diǎn):①氯化钠溶液(róngyè)必须饱和;②先通氨气后通二氧化碳(èr yǎng huà tàn);③离子(lízǐ)方程式书写12.石油炼制石油的成分:烷烃、环烷烃、芳香烃石油的组成元素:主要C、H,少量O、N、S、P炼制方法:(1)分馏:①常压分馏;②减压分馏(2)裂化:①热裂化;②催化裂化(3)裂解石油产品:①石油气②汽油③煤油④柴油⑤沥青等13.煤的干馏(焦化)、液化、气化(1)煤的干馏:煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的焦化,属化学变化。

从煤干馏物中可获得重要的化工原料。

(2)煤的气化:在高温下煤和水蒸气反应,使煤中的有机物转化为H2、CH4、CO等气体物质。

C+H2O CO+H2(3)煤的液化:在一定条件下煤和氢气(qīnɡ qì)反应或水煤气经过催化合成,得到多种液体燃料油(人造石油)和液态有机含氧化合物14. 三大(sān dà)有机合成(1)合成(héchéng)塑料:合成塑料指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分,在加工过程中能流动成型(chéngxíng)的材料。

①PVC材料即聚氯乙烯(jù lǜ yǐ xī),它是世界上产量最大的塑料产品之一。

②PE材料即聚乙烯(保鲜膜等)方程式略③PS材料即聚苯乙烯(泡沫)方程式略④PLA材料为聚乳酸(可降解塑料)方程式略⑤PF材料为酚醛树脂方程式略⑥PTFE聚四氟乙烯(俗称“塑料王”)方程式略⑦PMMA聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)方程式略(2)合成橡胶通用橡胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶。

特种橡胶:氟橡胶、硫化橡胶、硅橡胶天然纤维化学纤维人造纤维合成纤维棉花、羊毛、木材、草类的纤维用木材、草类的纤维经化学加工制成的黏胶纤维利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体再经加聚合成反应制成此外,掌握天然橡胶为聚异戊二烯15. 制备复盐(NH4)2SO4· FeSO4·6H2O六水硫酸亚铁铵(商品名:摩尔盐)三步骤:铁屑的净化、硫酸亚铁的制备、硫酸亚铁铵晶体的制备原理:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O=(NH4)2SO4· FeSO4·6H2O【考点】倾析法操作(也称倾注法)、铁屑的净化原理(离子方程式)、加稀硫酸防止Fe2+水解、趁热过滤、蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜为止、自然冷却、抽滤、无水酒精洗涤晶体、产率计算。

延伸考点:在定量分析中常用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质。

6FeSO4+7H2SO4+K2Cr2O7=Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O(离子方程式)16.合成阿司匹林原理:【考点】冷却至室温(shì wēn),未析出晶体,如何操作、冰水浴冷却、滤液淋洗锥形瓶、冷水洗涤晶体、空气中风干、用饱和碳酸氢钠溶液除去水杨酸聚合物、蒸馏水洗涤水杨酸聚合物,合并滤液、盐酸还原阿司匹林、抽滤、冷水(lěngshuǐ)洗涤晶体1~2次、计算产率。

内容总结(1)一般把含碳量小于0.2%的叫熟铁,含碳量0.2~1.7%的叫钢,含碳1.7%以上的叫生铁(2)延伸考点:在定量分析中常用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质。

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